Геодезическое обеспечение точности

Основой точности возведения здания является комплекс геодезических разбивочных работ, часть из которых относится к работам подготовительного периода, а часть — осуществляется непосредственно во время возведения здания. В него входят:

• создание разбивочного геодезического плана с закрепле­нием осей на здании с возможностью переноса этих осей на этажи;

• перенос по вертикали основных разбивочных осей на пе­рекрытие каждого этажа, т. е. на новый монтажный горизонт;

• разбивка на перекрытии каждого монтируемого этажа промежуточных и вспомогательных осей;

• разметка необходимых по условиям монтажа элементов установочных рисок;

• определение монтажного горизонта на этажах;

• составление поэтажной исполнительной схемы.
Обязательным является систематический контроль за осад­ками фундаментов и деформациями каркаса здания.

До начала возведения надземной части здания размечают оси на цоколе и перекрытии над подвалом. Каждую главную ось переносят на здание следующим образом. Теодолит уста­навливают над знаком закрепления оси — штырем на земле вне обноски здания, ориентируют вдоль створа оси на анало­гичный знак, расположенный с другой стороны возводимого здания, затем наводят на цокольную панель здания и отмеча­ют на ней створ оси. Подобным образом переносят все глав­ные оси. Необходимые отметки осей наносят обычно краской на цоколь здания и на перекрытие, на котором отмечают до­полнительно и места взаимного пересечения этих осей. Каж­дую ось переносят на здание дважды, из двух закрепленных на местности осевых точек. Проектные и фактические рассто­яния и углы между осями не должны отличаться друг от друга больше, чем регламентировано СНиПом. Расхождение между двумя продольными осями может быть ±3 мм, между смеж­ными поперечными осями — ±1 мм.

В зависимости от условий строительной площадки и конст­руктивных особенностей здания передачу основных осей с ис­ходного горизонта на монтируемый этаж осуществляют методом наклонного или вертикального проецирования. При наклонном проецировании теодолит устанавливают на линии переносимой основной или вспомогательной оси. Наводят его на риску, за­крепляющую положение оси на цоколе здания. Для проециро­вания переносимой оси на перекрытие в створе ее устанавлива­ют визирную цель (чаще — треногу с отвесом), положение оси переносят на перекрытие и отмечают риской (рис. 5.1).

Метод вертикального проецирования применяют в зданиях повышенной этажности (более 16 этажей) или в стесненных условиях строительства. Используют специальные приборы вер­тикального проецирования. Опорные точки для переноса осей на этажи располагают не на осях рядов колонн или панелей, а на параллельно смещенных продольных и поперечных линиях.

Число переносимых основных осей зависит от конструк­тивных особенностей здания. Для крупнопанельных зданий переносят поперечные оси по границе захваток и одну край­нюю продольную ось. В каркасных зданиях выносят все про­дольные и поперечные оси.

Монтажный горизонт на каждом этаже определяют с по­мощью нивелира. В каркасных зданиях нивелируют опорные поверхности оголовков колонн, консоли для укладки подкра­новых балок, в крупнопанельных и монолитных зданиях — по­верхность панелей и плит перекрытий в местах установки па­нелей наружных и внутренних стен; за монтажный горизонт принимают отметку наивысшей точки. Уровень монтажного горизонта подготавливают путем устройства маяков.

Монтажный горизонт определяют следующим образом. По­сле разметки мест установки панелей (колонн, блоков) мелом или цветным карандашом намечают места расположения мая­ков (для колонн — места установки нивелирной рейки). Затем нивелир устанавливают вне пределов захватки и последовате­льно нивелируют места, отмеченные для маяков, и записыва­ют отсчеты по рейке. Исходя из наивысшей найденной точки и минимально допустимой толщины монтажного шва, опреде­ляют фактическую отметку уровня монтажного горизонта.

Для зданий протяженностью менее 100 м устанавливают один монтажный горизонт, при большей протяженности еди­ный горизонт принимают на участке между деформационны­ми швами.

Геодезический контроль вертикальности стеновых панелей и блоков, колонн высотой до 5 м, подкрановых балок и стро­пильных ферм осуществляют рейкой-отвесом. Контроль по вертикали более высоких колонн осуществляют двумя теодо­литами во взаимно перпендикулярных плоскостях, с помощью которых проецируют верхнюю осевую риску на уровень низа колонны. Установку низа колонн осуществляют по рискам разбивочных осей или относительно осей нижележащих ко­лонн. После проверки вертикальности ряда колонн нивелиру­ют верхние плоскости их консолей и торцов, которые являют­ся опорами для ригелей, балок и ферм. По завершению монтажа колонн и их нивелирования определяют отметки плоскостей, на которых должны располагаться ригели, фермы и балки. Проще нивелирование выполнять следующим обра­зом. На земле перед монтажом колонны с помощью рулетки от ее верха или от консоли отмеряют целое число метров так, чтобы до пяты колонны оставалось не более 1, 5 м и на этом уровне краской проводят горизонтальную черту. После уста­новки колонн нивелирование можно осуществлять по этому нижнему горизонту.

На каждом этапе монтажных работ выполняют геодезиче­скую исполнительную схему, которая документально фиксирует положение смонтированных конструкций относительно разби- вочных осей. Это позволяет учитывать накопление погрешно­стей и проводить корректировку положения конструкций при монтаже вышележащих этажей.

Для геодезических работ применяют широкий диапазон приборов — лазеры-теодолиты, лазеры-нивелиры, приборы вер­тикального проецирования, дальномеры. Принцип применения лазерных систем для выполнения разбивочных работ при мон­таже многоэтажных зданий заключается в размещении на уров­не цокольного этажа специального отражателя и целого ряда подобных отражателей по пути направляемого движения лазер­ного луча, а параллельно продольной оси здания — лазерный теодолит. Лазерный луч попадает на нижний отражатель, от не­го под прямым углом переходит на верхний отражатель, затем направляется в приемную аппаратуру, установленную на монти­руемых элементах, например колоннах. Колонны могут оснаща­ться специальными отражателями, которые позволят по откло­нению луча контролировать точность установки элементов.

13. Возведение заглубленных зданий и сооружений методом " стена в грунте.

Сущность технологии «стена в грунте» заключается в том, что в грунте устраивают выемки и траншеи различной конфи­гурации в плане, в которых возводят ограждающие конструк­ции подземного сооружения из монолитного или сборного железобетона, затем под защитой этих конструкций разраба­тывают внутреннее фунтовое ядро, устраивают днище и воз­двигают внутренние конструкции.

разновид­ностей метода «стена в грунте»:

-свайный, когда ограждающая конструкция образуется из сплошного ряда вертикальных буронабивных свай;

-траншейный, выполняемый сплошной стеной из моно­
литного бетона или сборных железобетонных элементов

Технология перспективна при возведении подземных соо­ружений в условиях городской застройки вблизи существую­щих зданий, при реконструкции предприятий, в гидротехниче­ском строительстве

С использованием технологии «стена в грунте» можно соо­ружать:

• противофильтрационные завесы;

• туннели мелкого заложения для метро;

• подземные гаражи, переходы и развязки на автомобиль­ных дорогах;

• емкости для хранения жидкости и отстойники;

фундаменты жилых и промышленных зданий

Сухой способ, при котором не требуется глинистый раствор, применяется при возведении стен в маловлажных устойчивых грунтах.

Мокрым способом возводят стены подземных сооружений в водонасыщенных неустойчивых грунтах,

Стена в грунте создается частями - захватками, на которые разбивается в плане все сооружение (рис.2.9, в). На захватке отрывается траншея на глубину 1...1.5 м с вертикальными стенками. Каждая стенка представляет собой жёсткую и прочную конструкцию из железобетона. Две стенки с обоих сторон называются форшахтой, ширина которой определяется размером режущей части разрабаты­вающей грунт машины (грейферного захвата). Форшахта необходима, чтобы не разрушалась верхняя часть скважины - траншея, в которую заливается бентони­та товы й раствор и через которую разрабатывается грунт на захватке.

Глубина разработки ограничивается возможностями землеройной машины.

Ширина разработки (форшахты) - 0, 2...1, 5 м. По мере углубления в траншею за­ливается бентонитовый раствор, количество которого должно быть выше низа форшахты на 10...20 см. Разработка ведется из-под бентонитового раствора.

Процесс разработки сопровождается добавлением бентонитвого раствора и его " омолаживанием", т.е. очисткой раствора от шлама (примесей, разработан­ной породы грунта) путем пропуска через систему сит.

Бетонирование монолитной стены ведётся ячейками - участками захватки по 3...5 м. В скважину, заполненную бентонитовым раствором, вставляется ар­матурный каркас и металлические стойки опалубки-шаблона. Бетонная смесь подаётся через вертикально поднимающуюся трубу - ВПТ. В необходимых слу­чаях арматурный каркас промывается, используя " барбатаж" - подачу сжатого воздуха по шлангу в бентонитовый раствор (пузыри воздуха).

Бентонитовый раствор откачивается по мере заполнения ячейки бетоном, поддерживая раствор на уровне 0, 1.„0, 5 м выше низа форшахты. Ячейки бето­нируются через одну, обходя по всему контуру сооружения.

Механизация процесса осуществляется с помощью следующих видов обору-дования: механизм для разработки грунта; растворосмеситель для приготовле­ния бентонитвого раствора (суспензии); насос для перекачки раствора и ёмкости для хранения запаса раствора; установка для " омолаживания" раствора (сита в наборе - механический диспергатор); компрессор и др.

Последовательность процессов и операций при возведении подземных сооружений методом " стена в грунте" из сборного железобетона следую­щая: отрывка скважины (траншеи) с устройством форшахты и закачкой бентони­товым раствором (аналогично с монолитным вариантом), разметка панелей на облицовке форшахты, замер глубины скважины с подсыпкой уплотнения (на 2-3 панели), монтаж панели с использованием кондуктора и направляющего шабло­на, откачка бентонитового раствора во время монтажа панелей, выверка и вре­менное закрепление панелей, снятие монтажных приспособлений, сварка и замо-ноличивание монтажных стыков, устройство обвязочной балки.

Стены монтируют из сборных тонкостенных железобетонных панелей длиной до 15 м, шириной 1, 5...3 м, толщиной 0, 3...0, 5 м. Технологические особенности возведения сборной стены в грунте связаны с монтажом панелей. Используются кондуктор и шаблон, которые обозначают и закрепляют положение монтируемых панелей. Кондукторы устанавливаются и закрепляются на стенках форшахты.

Монтаж панелей производится краном. Одновременно с монта­жом следят за уровнем бентонитового раствора в шахте и ведут его откачку по мере погружения панели.

Временное закрепление смонтированной панели производится в нижней и верхней части. Снизу панель закрепляется укладкой бетона в распор с грунтом между панелью и стенкой скважины с наружной и внутренней сторон панели на высоту не менее 1 м. С внутренней стороны можно использовать щебень. Сверху панели свариваются накладками или сразу устанавливается сборная обвязочная балка (рис.2.10, в).

Анкеровка производится путем бурения наклонной скважины за пределами призмы обрушения. В скважину вводится обсадная труба, а в нее конструкция анкера (корень, стержень анкера, противокоррозионная паста). Анкера начинают ставить после разработки котлована на глубину не менее 3 м- Толщина слоя грунта над корнем анкера должна быть не менее 4, 5 м. Расстояние между кор­нями анкера не менее 1, 5 м. Натяжение стержня анкера производится гидравли-ческим домкратом, с превышением в 1, 5 раза расчетного рабочего усилия.

14. Технология устройства заглубленных сооружений в условиях стесненной за­стройки. Метод шпунтовых ограждений и секущих свай.

Устройство шпунтового ограждения котлована это возведение сплошной стенки из металлического шпунта, который имеет различный профиль. Так, при разработке котлованов, могут применяться различные виды шпунта - деревянные, железобетонные и металлические шпунтовые сваи. Однако, деревянные шпунты -одноразовое их применение, а извлечь их из грунта не представляется возможным.

Существует несколько способов погружения шпунта. Основными из них являются: забивка с использованием копровых установок, вибропогружение, погружение методом завинчивания шпунта, погружение шпунта в предварительно пробуренные скважины, заполненные цементным раствором. Забивка шпунта ограничена в городских условиях, поскольку при таком методе возникают существенные динамические нагрузки и вибрации

Применяют в водонасыщенных грунтах вблизи зданий. Шпунт забивают на глубину 2-3 м (величина расчетная) ниже ниже глубины будущего котлована.

Сваи – буро-секущие.

16. Щитовую проходку применяют для устройства тоннелей различного назначения с глубиной заложения более 6 м. При щитовом способе проходки основным механизмом является щит - металлическая конструкция преимущественно круглого сечения, под защитой которой возводится тоннель подземного сооружения. Щит состоит из режущей, опорной и хвостовой частей. Режущая ножевая часть имеет клиновидную форму в виде усеченного конуса. Впереди режущей части делают козырек для уменьшения усилия внедрения щита в грунт. В опорной части щита расположены гидравлические домкраты, служащие для его передвижения и уплотнения обделки. В хвостовой части монтируют тюбинги и кольца. Внутренний диаметр хвостовой части равен наружному диаметру обделки тоннеля.

Механизированные щиты оборудуются различными рабочими органами с гидромеханическим и комбинированным воздействием на забой, а также роторным, штанговым, экскаваторным, планетарным.

Щитовая проходка, применяемая при устройстве коллекторов и тоннелей, предусматривает разработку грунта под прикрытием щита и закрепление коллектора или тоннеля сборными чугунными, железобетонными тюбингами или монолитным бетоном, а также керамическими блоками

Щит вдавливается в грунт гидравлическими домкратами, а грунт перед щитом разрабатывают ручным или механическим способом. Сооружение обделки (стенок) коллектора выполняют в хвостовой части щита.

Щитопроходческие работы выполняют обычно в три стадии.

На первой (подготовительной) устраивают монтажную или начальную шахту для опускания щита в забой, подводят электроэнергию, устраивают вентиляцию и т.п. Прокладывают также пути для откатки грунта, оборудуют шахтный двор, т. е. стройплощадку. В начальной шахте устраивают свайный упор и монтируют на проектной отметке проходческий щит.

На второй стадии начинают проходку — передвижку щита, включающую разработку грунта в забое, продвижение щита, монтаж блочной или возведение монолитной обделки.

На третьей стадии, если тоннель используется как самотечный трубопровод (канализационный коллектор), внутри него устраивают лоток.